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關鍵詞:化學教師;道德風貌;認知能力;身體素質
“從歷史發展來看,教師是隨社會進步而誕生的職業,教師素質的提高是社會進步的標志,社會的持續進步會導致教師素質的不斷提高,從而推動社會的持續發展。”1世紀將是一個相當重視生命與化學的時代,化學在日常生活中的重要性日趨明朗,人類對化學的求知欲也愈強,這種時展所帶來的沖擊力,提出了對化學教師的更高要求,“一個講臺,一段人生”,是講人類的教學活動便是一步復雜的人生史,是通過教師的精神活動和實踐行為來實現的。我們把人的各種發展的心理和生理因素的總和。稱之為“素質”。那么,中學化學教師到底要具備什么樣的素質呢?作為化學教師,這是我們應該迫切要面對的問題。
一、高尚的道德風貌
(一)要樹立崇高的職業道德
職業道德是整個社會道德體系中的重要部分。職業道德是人們在職業活動中處理個人與個人之間,個人與社會之間的關系的行為規范的總和,它是一定社會或階級對從事一定職業的人的所提出的道德要求,是社會道德在職業活動中的具體表現。職業道德隨具體行業不同而不同,在社會主義市場經濟條件下,競爭和冒險沖擊著各行各業的人群,教師的職業道德是教師素質的基礎和重要組成部分。
“一個不熱愛自己職業的人,他是永遠也干不好自己的工作的”,很多人都會有同感。只有當你熱愛自己的職業,并把你全部的精力都投入到你的工作中去,你才會成功,也因此而實現你的價值和為社會做出貢獻。曾有一位老教師這樣說道:“如果我有五次生命,我愿在講臺上站三百年”,這句話把教師的全部感情和價值觀都概括在里面了,那就是:熱愛本職工作、忠于職守;對社會負責。對人民負責;保證工作質量,對技術精益求精;團結合作,共同進步。
(二)樹立良好的美德
千百年來,社會美德就在“家庭”與“事業”之間留下過許多的話題。社會是人的“事業”與“家庭”的集合體,作為教師,在學校里要充當教師、同事、朋友等角色,在家庭又要充當父母、兄姐、兒女等角色,怎樣完美的充當這些角色呢?“家有老小,尊重關心長輩,教育培養下輩,和睦共處家庭;校有學生、同事,關心愛護學生,真情相處同事朋友”,這便是一種美德。我們相信,只有在“愛事業、為事業”與“愛家、為家”的辯證統一時,才能給自己帶來進步和發展。
(三)遵守社會公德
社會公德指的是社會公共道德。作為社會中的一員,你的言行舉止都會受到社會環境的制約和影響,反過來你的言行舉止也會反作用于社會環境,由于教師工作的最大特點就是以變化中的學生為工作對象,尤其是中學化學教師,其工作對象是15-18歲的青少年,這正是人生中身心變化最劇烈的年齡段,很容易接受新思想”,隨著改革開放的推進,各種思想也在相互滲透,面對復雜的社會形勢,我們的教師要身正為范,在社會公德方面作好楷模。
二、良好的認知能力
(一)捕捉、判斷和組織信息的能力
化學是一門基礎科學,有其自身的特點:化學是以實驗為基礎的科學;化學也是一門理論科學。化學的特點決定了在化學教學過程中,必須充分利用實驗這一重要的教學方法,同時也要傳授和掌握抽象的化學概念、基本理論。在中學教學中傳播知識的途徑,有93%來自課堂教學,要把化學中千變萬化的東西傳授給學生,中間有一個信息傳遞的過程。一位化學教師應該把有關信息,通過“捕捉——判斷——組織”后,采用一定的教學手段——模型、幻燈片、錄像教學帶等,把知識從“分散”到“集中”地傳授給學生。
作為化學教師,在捕捉、判斷和組織信息時,不妨從以下幾點人手:創設問題情境;激發學生動機;架設知識橋梁(一股是通過化學實驗):組織解決問題;重復知識訓練;改組知識結構:智能創新應用。
(二)敏銳的感受和理解能力
1對前沿知識的敏銳感受和理解能力
“近代的化學(或為科學的化學),其奠基的時代大約在18世紀中期到19世紀初期,自9世紀60年代元素周期律和19世紀到本世紀20年代電子、原子核的發現及有關理論的創立,到現代化學生命時代”,在只有150年的跨度里,化學這門學科的發展經歷了改頭換面的變化。在如此快的發展步子中,我們的化學教師的那種“一本教案為一輩師”的思想落伍了。所以,我們的化學教師在教書育人的時候,仍要不停的學習和掌握新知識,并把這些新知識應用到教學中去。
2對教學改革的敏銳感受和理解能力
教學改革包括以下熱內容:課程標準改革;教材改革;教學方法改革;教學評價改革等。作為化學教師,應該準確地把握改革的方向,并認真、有效地執行,為把現代化學教學推向一個新臺階而努力——即實現化學教學現代化。
(三)正確把握并設計課堂教學情境的能力
在課堂教學中,教師并不是只要把要講的東西從一而終地講完就行了,教師除了需要認真地教,還需要調動學生的學習積極性去主動的學,也就是說在教學活動中教師與學生要相互起作用(即“雙邊活動”)。特別是化學課,一個化學反應規律可以引導許多的化學反應,如何在課堂中把這么多的化學反應都讓學生牢牢掌握呢?這就需要教師在教學過程中,通過設計自己的教學情境,比如說設問、比喻、演示實驗等,把學生帶到一種良好的氛圍中提高教學效果。現代教學在這方面的研究,稱為“師生共振教學”,也就是說,課堂里教師在教,學生在學的過程中,充分發揮學生與教師的互動作用,讓學生參與并“動”起來,使其身心都受到影響。
(四)廣博的知識
實際上每類知識之間都有一定的聯系的,就像自然界中由于萬物之間相互作用,便有了生靈,未來社會的發展也是這樣,它要求自然科學、社會科學和科學技術的不斷融合,知識是包含在人的思維里的,廣博的知識能開拓人的思維:“從思維角度分析,它能夠促進人的描述能力、推理能力、實驗能力、領悟能力、創造能力。以及觀察、記憶、復述、表達、演繹、歸納、類比、判斷、假說、操作、分析、應變、總結、感受、理解、內化、遷移、設計、抉擇等各方面的能力”。教師要把知識傳授給學生,就要設計很多的情境,這就需要有比較全面的知識。學生也希望自己的老師象一部百科全書,在那里有取之不盡的精神食糧。
1廣博的化學學科知識。主要包括化學專業的知識體系;化學實驗理論知識;化學史知識;化學方法論知識等。2廣博的相關學科知識。主要包括物理、數學、生物、地理等理科方面的知識:較高的語文水平(主要指語言表達能力):正在發展的其它學科知識——計算機技術和多媒體軟件程序方面的知識等。
3寬厚的教育科學理論知識。主要指教育學、心理學、教材教法、教育史等方面的知識。
4一定的哲學知識和邏輯知識。
(五)教學管理和教學研究能力
1教學管理能力
教學管理是圍繞教學活動展開的,一名優秀的化學教師,應該具有:準確掌握學生情況能力;對教學效果進行測量和評估能力:總結教學經驗的能力等。
2開展教學活動的能力
也就是說要具備開設選修課及課外活動的素質和能力。
3具有一定的業務研究的能力教育的發展進步,需要教育的革命。作為化學教師,需要在教學工作中不斷地總結,對當前化學教學中普遍存在的問題進行開拓性研究分析,并能撰寫具有一定理論水平和價值的論文著作或科研報告,這既促進了現代教育的進步和發展又提高了化學教師的自身的素質。
(六)藝術教學能力
教育是一門極其深奧的藝術。古有“潛移默化”、“因材施教”,就講到了從內容、對象、特點到施教的方法都有教育藝術。同樣的內容,不同的教師去教,其效果往往是不一樣的,中間就在于一個教育藝術的問題。在教學過程中,創造性的采用審美教育和藝術熏陶的方法,會讓學生產生美的感受,從而誘感,產生共鳴,最后在愉悅中受到教育,獲得知識。
教育藝術強調以下幾點:要善于引發教育藝術審美的:要善于構制教育藝術審美的磁場;要善于選用教育藝術審美的刺激性:要善于進行教育藝術審美的哲理概括;要善于形成教育教育審美的意境:要善于促進教育藝術審美意象的延伸。這種教育藝術,直接體現在課堂教學的講授藝術上:講授的引人入勝;典故的妙趣橫生;語調的引抑揚頓挫;語言的生動幽默等。藝術教學可以使學生百聽不厭,專心聽講,興趣倍增,思路活躍:認真投入,積極思維;師生感情融洽。
三、健康的身體素質
身體素質應該包括生理的和心理的,一個身體健康的人,除了要有強健的體魄,還應該有健全的心理。強健的體魄是完美的心理素質的載體,而人的心理在牽動人的感情時,又會影響代人的行為。作為化學教師,擁有強健的體魄,這是他勝任工作的前提,但教師既要面對自己的學生,在做“平凡人”的同時又要擔任教書育人的重任,在復雜多變的行為中,對教師的心理素質也是嚴峻的考驗。
(一)參加健康有益的文體活動
對于一個化學教師來說,強健的身體和有益的文體活動。能直接或間接地有助于教學:充沛的精力,能為高強度的工作注入生命力:而有益的文體活動,能為學生和教師帶來交流和合作,融洽師生感情。
(二)要有強大的精神力量
“不以物喜,不以己悲”,就是我們的教師不要受環境的制約,要對自己充滿信心。同時還要有自尊,尊重自己的學生,尊重自己的職業。當有了自信和自尊,就有了責任感和事業心,它用靈魂支撐著你的工作和生活,并伴你不停地追求和進取。
(三)強的心理承受力
關鍵詞:探究教學;化學教學;實踐。
一、課堂教學中的探究認識
探究即探索和研究之意;探究教學即以探究為主的教學,教學過程是在教師的啟發誘導下,以學生自主學習和合作討論為前提,以教材為基本探究內容,以學生周圍世界和生活實際為參照對象,為學生提供充分自由表達、質疑、探究、討論問題的機會,讓學生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動,將自己所學知識應用于解決實際問題的一種教學形式。相對于傳統的以教師、課堂、書本為中心的傳遞性教學而言,探究教學強調了學習的主體性,有利于調動學習積極性,活躍課堂氣氛,培養學習能力與創新能力。新一輪課程改革要突破的重點、難點之一就是轉變學生的學習方式,倡導自主、合作的探究學習。
中學化學教學是以物質(元素化合物、有機物)為載體、以實驗為基礎、以基本概念、基本原理為中心開展教學,以培養學生問題意識和問題解決能力為目標,探究教學亦如此。在探究教學中有必要處理好以下關系:
1、目標與內容
在課程設計的層面(理想的課程),根據課程總目標,確定具體目標,再根據具體目標,確定各水平階段的內容標準。在課程規劃的層面(規劃的課程),要根據課程的總目標、具體目標和內容標準來制訂水平教學計劃,以便從總體上把握課程目標的全面達成。在教學實施的層面(實施的課程),在一節課的具體教學中,教學目標和教學內容要根據具體的教學實踐和學生的具體發展情況制訂,一節課的目標與內容是具體的、相輔相成的;教學目標統領教學內容,教學內容又是達成教學目標的載體。
2、內容與形式
一堂課的好與壞,關鍵在于教學內容是否豐厚、新穎和生動,能否給人有益的啟迪。在內容與形式之間教學內容才是核心,形式是為內容和目標服務的。因此探究教學應注重形式之外的內涵,充分考慮到教學的內容和實際需要,切不可使其與教學內容相脫節,為“探究”而“探究”。
3、過程與結果
過程和結果在教學上是一個統一體,關注過程與兼顧結果是一種動態的關系。體驗和生成是探究教學過程性價值的核心,在活動過程中,所體驗的也許是痛苦的、失敗的經歷或感受,但對學生的未來發展與成長來說則會產生積極的作用。這種作用往往表現在學生對事物的認識、實踐能力和思想意識等方面。隨著學生經驗的不斷豐富以及知識水平和認識能力的發展,高中階段處理過程與結果的過程中應有所不同,增強對活動結果的關注度,以保證探究教學的有效性。當然,堅持“關注過程,兼顧結果”的基本原則,以致于體驗性目標和生成性目標的實現,即實現探究教學的過程價值。
二、實驗教學中的發散探究
化學是一門實驗為基礎的科學,怎么強調實驗都不會過分。化學教科書中的實驗主要是以驗證或鞏固相應知識為基本出發點來設置的驗證性實驗,學生只要根據給定的實驗方案操作,并把觀察到的實驗現象記錄于給定的實驗冊中,再填空式地寫上可預期的實驗結論和解釋,就算完成了實驗。盡管教學實驗已經過挑選,但不是每一個都能在較短時間內順利完成的,常需要教師在課前找條件、作改進,解決阻礙成功的問題。實際上這樣刻意去做,不僅費時費力,而且抹殺了學生探究、創造的機會。
1、以實驗的現象發散探究
探究是科學實驗最本質特征之一。如何將驗證性實驗轉化為探究性實驗,以實驗培養學生的探究能力,是教師在教學中應當要思考的問題。將問題直接暴露在學生面前,可以促使他們去思考、去提問。
【探究課例1】酸與鋁的反應
過程
教學活動
發現問題
某同學在進行Al的性質實驗時發現,用已去除氧化膜的大小相同的Al片分別與H+濃度相同的稀HCl和稀H2SO4反應,發現存在明顯不同的實驗現象:
鋁片跟稀鹽酸反應快,產生氣泡多;鋁片跟稀硫酸反應慢,產生氣泡很少。
提出假設
①鋁片跟稀鹽酸反應快是稀鹽酸中的氯離子對反應有促進作用;
②鋁片跟稀硫酸反應慢是稀硫酸中的硫酸根離子對反應有抑制作用。
實驗探究
①在鋁跟稀硫酸的溶液中加入固體食鹽,發現反應明顯加快;
②在鋁跟稀鹽酸的溶液中加入固體硫酸鈉,發現反應幾乎沒有什么影響。
得出結論
氯離子對鋁片跟H+反應有促進作用。(資料:氯離子會破壞鋁的致密氧化膜結構)
總結應用
為什么鋁制品除了不能盛放酸堿之外,也不宜長期盛放咸菜等腌制食品?
結合鋁對人體的危害,理解食品包裝及與飲食有關的物品不能用鋁制品。
由此可見,化學實驗中的意外現象、學生生活中遇到一些化學問題,都是進行探究的好素材。
【探究課例2】Fe2+和Fe3+的轉化條件(蘇教版《化學1》P73)
任務:用鐵粉、FeCl3、FeCl2、KSCN溶液、新制氯水探究Fe2+和Fe3+的轉化條件。
過程
教學活動
發現問題
實驗:在盛有少量FeCl2溶液的試管中滴入數滴KSCN溶液(Fe2+不能使KSCN溶液變血紅色),再向混合液中加入一定量的新制氯水(希望能看血紅色,證明產生了Fe3+)。
現象:加入少量新制氯水時,并沒有想象中的血紅色,而是有一點點淺紅色。
建構假說
①SCN-被后加入的氯水反應掉(Cl2的氧化性比(SCN)2要強);
②Fe2+與SCN-反應生成了一種難與氯水反應的物質(一點點淺紅色)。
③①②兩種可能在共同起作用。
驗證假說
①在上述淺紅色混合液加入了大量的KSCN溶液,結果還是沒有出現血紅色。
②查找數據:Fe2+與SCN-的反應資料,電極電勢的變化,認為有一定的可信度。
實驗改進
①在盛有少量0.1mol·L-1FeCl2溶液的試管中滴入數滴KSCN溶液,沒有血紅色,證明無Fe3+;
②再取少量0.1mol·L-1FeCl2溶液,先加入少量新制氯水,再滴入數滴KSCN溶液,出現血紅色,證明氯水能將Fe2+氧化成Fe3+。
探究反思
在實驗中要注意試劑的加入順序,順序不同會導致結果不同。如在SO42-的檢驗時,加入試劑的順序應是HClBaCl2,出現白色沉淀,證明有SO42-。如果是BaCl2HCl,出現的白色沉淀除BaSO4,還可能是AgCl、H2SiO3等。
在探究性實驗的假說驗證過程中會遇到各種困難,以高中生所擁有的知識水平,很難得出完全符合實際的正確的結論,這既是探究性實驗的特點,更是探究教學的精髓,注重結果更注重過程。
2、以實驗的裝置發散探究
化學實驗裝置往往由常見的玻璃儀器拼湊而成:一種裝置可能有多種功能,一種任務可以由不同的裝置來完成。因此,利用實驗裝置進行有效的探究教學為化學實驗教學開辟了新的途徑,也為探究教學找到了新的切入點。一種裝置的多種功能往往通過歸納綜合而得來,一種任務的多種途徑往往通過分析解剖或裝置改進而得來。
如果放寬條件至可以加熱,其制備氣體的種類和方法將大大增多。
【探究課例4】利用相同原理改進不同裝置
過程
裝置、操作及問題
裝置圖
起始問題
裝置:固體與液體不用加熱來制備氣體時的裝置。
操作:先加固體,再倒入液體,然后迅速塞上帶導管的單孔塞。
問題:在加入液體與塞塞子之間可能會有氣體逸出,有時還會手忙腳亂的,會對實驗產生一定的影響。制H2S則會影響較大。
改進之一
裝置:把單孔塞改成帶有玻璃導管和長頸漏斗的雙孔塞
操作:先塞塞子再加液體。
問題:如用鋅與稀硫酸制H2時,產生的氣泡會從長頸漏斗的底部出口處逸出。
改進之二
裝置:在長頸漏斗底部出口處套上小試管,起到液封的作用
操作:先塞塞子再加液體。
問題:在實際操作中發現液體加入的量難控制,反應不能隨開隨用,隨關隨停。
改進之三
裝置:把長頸漏斗改為分液漏斗。
操作:打開分液漏斗活塞,有效防止產生的氣泡從分液漏斗的底部出口處逸出。
問題:在氣壓大時分液漏斗內液體不能順利流下。
改進之四
裝置:在分液漏斗口與燒瓶之間接上連通裝置。
操作:使內外氣壓保持相等,使分液漏斗內液體能順利流下。
問題:裝置較為復雜等。
其他改進
通過以上對制氣實驗裝置的改進探究,不僅讓學生從原理上理解了裝置功能與優劣,還可拓展學生的視野,培養學生積極思考的發散思維,因為發散思維是創造性思維的重要組成。教學中的有效做法有:有意暴露教學實驗中的矛盾,引導學生發現問題進行探究;多做設計性、探究性實驗,增強實驗內容的探究性等是培養學生探究能力的有效途徑。探究的內容可以是條件、裝置、步驟、產物、異常現象、失敗原因的探究,也可以是實驗綠色化、趣味化、生活化、現代化的探究等等。
三、概念教學中的整合探究
強調“雙基”教學,一直是我國基礎教育的特色。在教學中,教師希望對每一個基本概念都能講解深而透,只怕學生一知半解,有時會出現過分注重概念本身的含義與科學性,過分的精細,從而容易產生從“概念到概念”的偏差。
1、以聯系的觀點整合探究
概念與概念之間存在某些必然的聯系,有并列關系,也有上下位關系,充分利用這些關系是有效實施課堂教學的關鍵,也是開展探究教學的一個研究視角。
【探究課例5】膠體概念的形成
過程
教學活動
創設情境
復習:對比已有的溶液與濁液知識,再對比是否透明的特征:觀察泥漿濁液與CuSO4溶液,用激光燈照射,發現溶液能透光,濁液光線不能透過。
深入:光是一種波,濁液顆粒大而反射不能透過,溶液顆粒小發生衍射透過。
發現問題
實驗:用激光燈照射氫氧化鐵膠體(外表特征與溶液一樣),發現有一條光亮的通路。(學生的認識與原有認知發生沖突,無法同化,激起學生探究的欲望)
分析本質
演示:動畫演示丁達爾現象(把學生的注意力從觀察事物的表象引向觀察事物質本質特征)。
深入:得出膠體顆粒的大小與光波長近似而發生散射。
尋找證據
資料:可見光波長約10-7m(100nm級)。
閱讀:(教材)。
歸納總結
比較:引導學生分析、比較上述各種分散系的現象異同與本質原因
抽象:抽象出它們的種種共性與異性,綜合它們的性質,
表達:用語言加以表達,對膠體概念進行界定,關鍵是顆粒大小。
拓展應用
分散系的分離,過濾與滲析。
有機結構教學中有很多相互聯系結構關系值得在教學中以聯系的觀點整合探究,如官能團間的相互影響:從甲烷、苯的性質,到甲苯的性質,發現甲基變活潑,能被酸性高錳酸鉀氧化,苯環的鄰對位性質變活潑,能與硝酸生成三硝基甲苯;從醇羥基到苯酚羥基變活潑了,酸性增強,在空氣中易被氧化成苯醌,苯環的鄰對位性質變活潑,能與濃溴水生成三溴苯酚;而溴苯中苯環卻是使溴鈍化,所以溴乙烷在NaOH溶液中會水解,而溴苯中溶有的溴用NaOH溶液洗時溴苯是不會水解的;等等。
在教學活動中教師是一名參與者、幫助者、指導者和鼓勵者,化學實驗、多媒體等資源為學生的自主學習、進行有意義的建構提供了有力的支持,對促進學生的抽象思維能力的發展也大有裨益。
中國-2、以發展的觀點整合探究
中學化學教學的培養對象是一些其身體、思維、認知、情感態度與價值觀等各方面都在發展中的學生,學生的認知發展處于階段性和過渡性,培養的目標是有助于學生主動去學習去建構,這就決定了中學化學教學的基礎性和發展性,概念也具有其發展性,因此在概念施探究教學也應根據學生實際作適當的延伸與拓展。
【探究課例5】電子式的書寫(蘇教版化學2)
過程
教學活動
創設情境
概念:電子式是用“·”或“×”來表示原子的最外層電子,以簡明地表示原子、離子的最外電子層的電子排布。
說明:一個原子最外層最多排8個電子,分別用小黑點寫在元素符號的上下左右四個位置,每個位置最多排2個電子。
舉例:、、。練習:嘗試寫出Mg、Al、Si、P、S的電子式。
發現問題
能成單盡量成單排布:
能成對盡量成對排布:
既有成單,又有成對:
電子在位置上的不同排列
交流討論
取得共識:位置上的不同排列是等價的。從電子相互排斥及美觀的角度看,應盡可能對稱排列。
存在爭議:盡可能成對還是成單排列?
查閱資料
成單排列:理論證據:電子相互排斥應盡可能分開排。
模擬證據:假如有4個位置,你們只有兩個人,有必要擠在一起嗎?
成對排列:理論證據:能量最低原理、泡利不相容原理與洪特規則。
事實證據:Mg的最外層電子是排在3s軌道上,是成對的。
實踐應用
應用電子式表示化合物的形成過程
MgCl2的形成過程中Mg原子電子式用表示;
在MgO的形成過程中Mg原子電子式用來表示。
化合物的電子式表示
CH4的電子式中的C用;C2H4中用;CO2中用。
NH3電子式中的用,而N2電子式中的N用。
反思創新
哪為什么一種原子的電子式可以用多種方式來表示呢?
原因:電子式的地位:是原子、離子最外電子層的電子排布簡明地表示方式,由此可見電子式只是一種應用工具,并不是一種完善的理論。簡明性是其主要要點,因此如何表示可以有多種寫法,要實事求是,因地制宜。另外電子式中描寫的是原子基態還是激發態也不同。
中學化學中一些發展性的概念可采用模糊教學,不必苛責、“不求甚解”,在教學中靈活把握,才能體現教學的藝術。又如對元素周期表模型的建構中要抓住了建模本質:排表原則(元素隨原子序數的遞增從左到右排列,電子層數相同的排在同一橫行,最外層電子數相同的排在同一豎行)和原子核外電子排布三原則,通過學生親身體驗、嘗試,不僅能加深對周期表理解,更能樹立結構決定性質的理念。
三、問題解決中的變式探究
復習是教學過程的重要組成部分,為了幫助學生突破重點、全面掌握化學知識和技能,提高復習的效率與針對性,在復習的過程中應以問題為導向,隨時回歸教材,找到知識在教材中的落腳點和延伸點,通過探究教學,不斷完善和深化中學化學知識。
如在電化學專題復習教學中,筆者認為采用先以教材為本,后以問題解決中抓住其本質規律進行變式探究,在問題解決中要做到形變而神不變,緊扣知識主線,通過知識培養能力,提高復習效率。
【探究課例7】電化學專題復習
過程
教學活動
復習回顧
以銅、鋅、硫酸原電池的復習引入,掌握電極、原電池的概念,學會判斷電子流動、電流流動與電解質溶液中離子流動的方向,完成有關的電極反應式與總的電池反應方程式。再從電子的反向流動中引出電解及陰陽兩電極的概念,掌握離子的放電次序等雙基知識。
例題分析
【例】如圖所示,當線路接通時,發現M(用石蕊試液浸潤過的濾紙)a端顯藍色,b端顯紅色,且知甲中電極材料是鋁、銅,乙中電極材料是銅、鉑,且乙中兩電極不發生變化。
⑴甲、乙分別是什么裝置?
⑵寫出A、B、C、D的電極名稱和電極材料。
⑶寫出電極反應式和電池反應方程式。
設計意圖:鞏固雙基并對雙基知識進行靈活應用。
變式探究之一
【變式1】如果把甲池中的電解液換成①NaOH②濃HNO3時,是否能構成原電池?若能,請寫出甲池的電極反應式和電池反應方程式。
設計意圖:通過改變電解質溶液①NaOH,復習有關鋁與堿反應的知識點;當改變電解質溶液②濃HNO3時,則銅變成了負極,當銅鋁有足夠的量時,會產生以下三種情況:
變式探究之一
a、正極反應是濃HNO3中的H+與NO3-共同反應去得電子
b、隨著濃HNO3的不斷消耗,溶液變成了稀HNO3,則此時鋁又變成了負極,銅變成了正極,正極反應是稀HNO3中的H+與NO3-共同反應去得電子
c、當稀HNO3消耗完后,溶液變為Cu(NO3)2,正極反應是Cu2+得電子
通過此變式練習,拓展了電極判斷的方法,還能培養過程思維,動態的去看問題。從總的反應結果來看,是鋁與濃硝酸的反應,銅在這反應中相當起到催化劑的作用,而上面的過程分析,相當于是銅作催化劑的機理探究。
變式探究之二
【變式2】如果改變乙池中的電極材料,判斷電極反應是否發生變化?若有變化寫出電極反應式。
⑴乙池的Cu電極換成Fe電極(強化陰極不參與反應的知識,電極反應與陰極材料無關)
⑵乙池的Pt電極換成Ag電極(練習電解時陽極由惰性電極向活性電極的轉變,防止思維定勢)
變式探究之三
【變式3】如果改變乙池中的電解液,判斷其電極反應是否發生變化?若有變化寫出電極反應式和電池反應的離子方程式。
⑴乙池電解液換成KOH或Na2SO4⑵乙池電解液換成MgCl2
(3)乙池電解液換成AgNO3(4)乙池電解液換成CuCl2
設計意圖:通過此變式練習強化了離子放電次序,全面鞏固了電解的四種類型:
a、活潑金屬的含氧酸鹽(包括強堿與含氧酸):電解的是水
b、活潑金屬的的無氧酸鹽:電解的是電解質與水
c、不活潑金屬的含氧酸鹽:電解的是電解質與水
d、不活潑金屬的無氧酸鹽:電解的是電解質本身(注:從反應角度把F-歸為含氧酸根)
通過以問題導向的探究教學可以理清問題脈搏,抓住問題關鍵,提高解決問題的效率。尤其總復習,是中學化學學習非常重要的時期,也是鞏固基礎、優化思維、提高能力的重要階段。在總復習時對典型習題、代表性習題或小專題更要多下功夫,不僅一題一得,更要一題多得,既能促使知識得到不斷地彌補、完善,又能舉一反三,從方法上領會解題過程中的審題、破題、答題的方式和奧秘等,以此培養良好的思維品質(嚴密性、敏捷性、深刻性、創造性和廣闊性)。長期堅持,就能化平凡為神奇:能掌握化學知識及其運用的內在規律和聯系,善于抓住關鍵,靈活地解決化學問題;能駕御化學問題的全貌,抓聯系、作比較、會歸納、能延伸;能另辟蹊徑、不拘一格地解決實際問題。
五、教學實踐后的探究反思
探究教學能讓學生感受、理解知識產生和發展的過程,培養學生的科學精神和創新思維習慣,重視培養學生收集處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力、語言文字表達能力以及團結協作和社會活動的能力。探究教學所強調的學生自主探索、問題解決、發現學習、科學精神等必將為創新教育開拓新的路徑,使創新教育能夠真正付諸于現實。
新課程的化學教科書在內容編制上就很能體現探究教學理念,如蘇教版中的“你知道嗎”、“活動與探究”、“交流與討論”、“問題解決”、“回顧與總結”等欄目,體現了從原有知識經驗進行建構,到激發探究欲望,引領學生積極投身實踐活動,進行自主探究,享受發現的快樂。通過探究,幫助學生開啟化學思維,培養知識遷移能力和問題解決能力,增加了學習中的自我反思和自我評價。其中最為核心的欄目“活動與探究”在《化學1》中有對膠體性質、常見物質的檢驗、溴碘的提取、碳酸鈉的性質、鋁的氫氧化物、鋁的性質、不同價態鐵化合物的相互轉化、氯化鐵與銅的反應、鋼鐵的腐蝕、銨鹽的性質等共10處。《化學2》中有鈉鎂鋁單質活動性強弱、硅磷硫氯非金屬性強弱、11-17號元素性質的遞變規律、ⅦA族元素非金屬性強弱變化規律、C4H10分子模型的建構、影響過氧化氫分解反應速率的因素、FeCl3溶液與KI溶液、銅與AgNO3溶液反應程度的實驗、化學反應中的熱量變化、化學能轉化為電能的實驗、制作簡易電池的嘗試、乙烯的性質實驗、乙酸的性質實驗、從油脂制肥皂、葡萄糖的性質、電路板的制作等16處,充分體現了探究教學在化學新課程中的重要性。
探究教學在實施時需要學習者花費較多的時間和精力,在剛開始時從表面上看效率比較低,也不利于學生掌握大量的、系統的知識和練就全面的必要的技能。適應一階段后,學生養成了探究的習慣,學習的主動性大大提高,學習效率就會有明顯的提高。教師在教學中提供探究的課題以課本上提供的素材為主,不僅不影響對知識的系統學習,而且還能使知識更加全面和豐富,更能貼近實際生活,彌補了教材更新不及時、與當地生產生活聯系不夠緊密的缺點,真正附合了建構主義觀點:認識是一種以主體已有的知識和經驗為基礎的主動建構。
探究教學中還會出現一部分成績好的學生參與意識強,能獨立完成探究,而其他同學當“陪客”的現象。因此,在教學實踐中,要加強教師的引導,多搭臺階,降低探究的難度,使學生動動腦、掂掂腳就能夠得著。這樣使學生盡可能少受挫折,使成績差的學生也能積極的參與進來,從而使全體學生都能在獲得知識的過程中,培養創新精神和創造能力。
探究教學博大精深,以上只是筆者在教學實際中對探究教學應用在中學化學教學上的一種嘗試,雖然這種只是處于探究教學的初始階段,教師的主導作用有時還過多,但學生已經向探究式教學方向邁出第一步,希望通過不斷的嘗試、總結,使探究教學能在以后的中學化學課堂教學中不斷深入。
參考文獻
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[2]劉知新主編:學科素質教育叢書·中學化學[M].山東教育出版社,1999年。
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從初中“空氣”知識中“空氣污染”的簡介,“水”中“三廢”的介紹,“一氧化碳”中“一氧化碳對空氣的污染”的敘述,到高中化學制硫酸、硝酸知識中尾氣的回收和利用,“煉鐵”知識中高爐煤氣的處理,“石油”中石化工業產生的“三廢”、“煤和煤的綜合利用”中廢氣和廢液的處理,無不緊密地滲透著環境保護的內容。因此,教師在教學中,應圍繞新課程標準,認真鉆研教材,深人探討教材中環保教育的因素,詳細列出中學化學各章節可進行環保教育的內容,有計劃、有目的地施以環保教育。
以“水”為例,在教材知識的基礎上,應明確給學生指出:中國是一個水資源相對不足的國家,人均水資源只有世界人均水資源的1/4。我國434個城市中缺水城市達188個,年影響工業產值200多億元。我國不僅水資源不足,而且“工業三廢”、生活污水的任意排放,化肥、農藥的大量使用,也造成了水的嚴重污染。據1987年的統計顯示,我國污水排放約416億噸,其中,45%A源于城市污水,55%為工業廢水。根據我國有關部門對532條河流的監測,有436條河流有不同程度的污染。據推測,每年排人海洋的污水和固體廢物已超過1000億噸。
在講述酸雨的形成過程中,教師應讓學生了解其主要污染物SO2,是煤炭燃燒時排出的。練習題如下:某城市每年用煤約300萬噸,其中含硫量按1%計,每年排放二氧化硫多少噸?一般80%的硫氧化成SO2,若此二氧化硫全部轉化為硫酸,可得多少噸硫酸?以上硫酸若以20%集中在城區,城區降雨量3.75×108立方米/年,那么,雨水中硫酸的摩爾濃度是多少?假設體積不變,其酸雨的pH值是多少?(答案pH=3.1)此題既讓學生練習了化學方程式計算,摩爾濃度計算,又能真正了解到酸雨的危害性。通過化學知識與相關環保知識的有機結合,增強了學生的環保意識,使“愛護自然,保護環境”成為他們自覺的行動。
二、結合化學實驗進行環保教育
化學實驗的結果總是伴隨氣體、液體或固體物質生成,這些產物中許多是有毒或有害物質,散發到空氣中、水中,都會造成環境污染。在不影響實驗結果、觀察效果的前提下,教師可引導學生改進實驗內容及儀器裝置,或變化實驗的形式,從而盡量減少實驗產物對環境的污染,不僅有利于學生對化學知識的學習,而且有利于對學生進行環保教育。如許多實驗毒氣外泄,其中一個原因就是裝置漏氣,因此,在實驗前,教師要嚴格要求學生。首先,要做好氣密性檢驗。在一些有毒氣體的制備和性質實驗里.增加尾氣處理裝置,或者及時燒掉把有毒氣體轉化成無毒或毒性降解物。如在濃硫酸與銅的反應、實驗室制取氯氣的反應中,只要將尾氣用堿液吸收,就可有效防止實驗過程中有毒氣體的泄漏,減少對空氣的污染和對師生的傷害。許多學生在制取氣體時不考慮藥品的用量,“跟著感覺走”,出現了實驗室毒氣彌漫。這就需要教師加以引導,使學生逐漸在化學實驗中樹立“定量”意識。此外,一些難度比較大、毒性比較強、時間比較長的有機演示實驗,可采用實驗錄像替代,既可以使學生獲得有關實驗的感性認識,達到演示實驗的效果,同時也可以避免環境污染。當前,微型化學實驗作為一種新興的實驗方法和技術正在國內外迅速發展。微型化學實驗具有操作簡捷、反應迅速、現象明顯、節省藥品、污染小且安全的優點。如果我們適當地將一些污染比較大的實驗改成微型實驗.不僅適應了化學實驗改革形勢的發展,也減少了化學實驗對環境的污染。
向學生介紹Cl2,H2S,SO2,CO2以及CO等對人體的危害性,給實驗環境帶來的污染。然后引伸到環境中有關大氣污染方面的知識。氯氣、液嗅具有刺激氣味、強烈刺激眼、鼻、支氣管等粘膜引起肺水腫,吸人較多的蒸氣會發生嚴重中毒甚至死亡。高濃度的液澳還會導致皮膚嚴重灼傷,產生疼痛并造成難以治愈的創傷。鹽酸也是構成酸雨的成分,隨著對酸雨研究的深人,大氣中的HC1也日益引起人們的關注;吸人硫化氫氣體時,流淚、疼痛、咽干,能引起結膜炎、氣管炎等。吸人量大時,造成聲帶痙攣,喉頭水腫,窒息死亡。大氣中的H2S人為源主要來自于造紙廠、煉油廠和煉焦廠等。而SO2人為源主要來自于礦物燃料的燃燒,含硫礦石冶煉及硫酸、磷肥生產等。CO的來源主要是礦物燃料的不完全燃燒,石油煉制、鋼鐵冶煉等。其中,天然源比人為源大得多。其主要危害在于能參加光化學煙霧的形成,以及造成全球性的環境問題。CO2是含碳物質完全燃燒的產物,也是動物呼吸排出的廢氣,CO2雖然無毒,但近年來大氣中CO2濃度不斷增加,導致溫室效應加劇,可能引起全球性的氣候變化,因而受到科學家的極大關注,已被聯合國環境規劃署列為危害全球的六種化學品之一。
在實驗進行前,教師要讓學生了解上述內容,采取相應的措施,避免對實驗環境的污染以及對師生健康的危害。另一方面可引導學生對環境污染問題的思考.使無機化學實驗教學與環境保護有機地聯系起來,擴大學生的知識面。
三、結合身邊實際進行環保教育
僅僅依靠化學課堂上的理論傳授在中學生中進行環保教育還是遠遠不夠的,更重要的是培養和增強他們保護環境的緊迫感和自覺性,把環境保護的概念從理論轉變為學生的自覺行動。僅僅在化學教學中講世界的、中國的環境狀況有時還不能使學生有切膚之感,似乎還有“空對空”之嫌。對此,在環境教育中,教師應結合當地實際,用一些實例教育學生,如我縣中心城區人口約5萬,每天產生生活垃圾10多噸。其中,廢塑料、廢紙及紡織品達13%。這些垃圾若都采用掩埋的辦法來處理,其中的廢塑料在土壤中可長達100年而不分解,勢必對農業生產造成嚴重危害。通過這些直觀的數字,使學生深刻地認識到妥善處理生活垃圾,避免環境污染的重要性。
另外,教師還可以指導學生利用課余時間從多個角度去了解環境污染的嚴重性。讓學生報告自己的“發現”:工廠愈來愈多,排放的煙塵讓人窒息;汽車尾氣的污染日益嚴重,尤其是一些未加尾氣吸收裝置的柴油車,一開起來就黑煙滾滾。由于這些煙塵及尾氣的影響,冬日的早晨,濃霧團團籠罩,公路的能見度極低,交通事故頻發。那么,怎么改變這種情況呢?學生們經過分析、研究得出結論,一方面要減少污染源,為汽車安裝尾氣吸收裝置,像北京等大城市一樣,實行尾氣達標排放。另一方面大力開展植樹造林,通過綠色值物的光合作用,改變城市的小環境,提高大氣質量。開發新型能源,比如無污染或少污染的氫能源、原子能,以替代目前占我國能源消費總最75%以上的煤。通過學生的調查與交流,不僅了解了環境污染的嚴峻性,而且還會提高他們為改善環境做貢獻的自信心和自覺性。
化學與環境之間的關系十分密切,教師應充分利用學科優勢,滲透環境保護知識,使學生在學習化學知識的同時,也受到環境保護的教育。